Question

【題目】一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。根據(jù)題意完成下列問題：

(1)反應達到平衡時，平衡常數(shù)表達式K＝__________，升高溫度，K值________(填“增大”“減小”或“不變”)，平衡向__________方向移動。

(2)在500 ℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)____________________。（用含相應字母的式子表示）

(3)在其他條件不變的情況下，將處于E點的體系體積壓縮到原來的1/2，下列有關該體系的說法正確的是________(填選項字母)。

A．氫氣的濃度減小 B．正反應速率加快，逆反應速率也加快

C．甲醇的物質的量增加 D．重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大

(4)據(jù)研究，反應過程中起催化作用的為Cu2O，反應體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，原因是________(用化學方程式表示)。

Answer 1

【答案】（1）； 減小 ； 逆反應 ； （2）mol/(L·min) ；

（3）BC ； （4）Cu2O＋CO2Cu＋CO2

【解析】

試題（1）化學平衡常數(shù)是在一定條件下，當可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以根據(jù)反應的化學方程式可知，該反應的平衡常數(shù)K＝；根據(jù)圖像可知，升高溫度，甲醇的物質的量減小，這說明平衡逆向移動，因此化學平衡常數(shù)減小。

（2）由圖象可知，在500℃時，時間達到t(B)時，甲醇的物質的量為n(B)，其濃度是mol/L，則根據(jù)方程式可知，消耗氫氣的物質的量濃度是2×mol/L，所以在500℃，從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H2)＝＝mol（Lmin）-1。

（3）其他條件不變時，將處于E點的體系體積壓縮到原來的，容器的體積減小，則壓強增大，正逆反應速率都增大.由于正方應是體積減小的，所以平衡向正向移動，甲醇的物質的量增多，氫氣的物質的量減小，但由于體積減小，平衡時氫氣的濃度反而增大，因此正確答案選BC。

（4）由于CO能和氧化亞銅反應Cu2O+CO2Cu+CO2，所以加入二氧化碳平衡向逆反應方向移動，有利于抑制反應向正反應方向移動，維持Cu2O的量不變。